超级电容器的研制成功是储能设备的一次革命:其他储能设备,都是由电能转变成化学能,再由化学能转变成电能,两次转变能量有损失,超级电容器直接充电,再直接放电,能量形式没有转变,能量也没有损失;充放电效率高达98%,经济价值大,只有铅酸电池的70%。
超级电容器是介于电容器和电池之间的储能器件,它既具有电容器可以快速充放电的特点,又具有电化学电池的储能机理。由于电池贮存的是化学能,因此得慢慢充电,相比之下,电容器贮存的是电能,因此在充电的同时能很快充满电,只是电量不太多。但随着技术的进步,近年来的电容器得到了很大的提升,目前正在开发的超级电容器贮存的电量是一般电容器的数千倍,因此可以驱动电动工具甚至电动汽车。
作为一种新型储能元件,电化学电容器的电容量可高达法拉级甚至上万法拉,能够实现快速充放电和大电流发电,并比蓄电池具有更高的功率密度(可达1,000W/kg数量级)、和更长的循环使用寿命(充放电次数可达10万次),同时可在极低温等极端恶劣的环境中使用,并且无环境污染。这些特点使得电化学电容器在电动汽车、通讯、消费和娱乐电子、信号监控等领域的电源应用方面具有广阔的市场前景。
有业内专家预测,仅就中国市场而言,目前的年需求量可达2,150万只,而整个亚太地区的总需求量则超过9,000万只。美国市场研究公司Frost&Sullivan不久前发布的一份报告也预计,2002年到2009年之间,全球超级电容器产业的产量和销售收入这两项数据将分别以157%和49%的年复合增长率保持高速增长。
目前,我国在超级电容器技术方面的现状
我国在超级电容器技术方面处于世界领先地位 ,黑龙江、哈尔滨巨容公司,经自主研究开发超级电容器,在技术上在国际上处于领先地位,拥有独立的知识产权,产品的技术水平与俄罗斯同类产品相近。俄罗斯的产品被17届国际电动车年会(EVS-17)评价为目前国际上最先进的超级电容器,知识产权价值2亿美元。
我国哈尔滨巨容公司的超大电容VC系列产品是采用国内各种成熟技术,以优化组合而制成的,所以具有成熟的技术基础和产业基础。产品经过几年的运行试验,性能指标完成符合设计要求,产品已列入了国家的863项目,并出口到美国、加拿大等国家。
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